Ease-off拓?fù)湫扌螠?zhǔn)雙曲面齒輪齒面數(shù)控修正

蔣進(jìn)科，方宗德，劉紅梅

(1.長(zhǎng)安大學(xué) a.汽車學(xué)院;b.汽車運(yùn)輸安全保障技術(shù)交通行業(yè)重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室，西安 710064;2.西北工業(yè)大學(xué) 機(jī)電學(xué)院， 西安 710072)

準(zhǔn)雙曲面齒輪廣泛應(yīng)用于車輛主減速器，其齒面復(fù)雜且加工難度大。目前在汽車工業(yè)中運(yùn)用最廣泛的是刀傾半展成銑齒法(HFT)，其齒面設(shè)計(jì)、加工一直是研究的重點(diǎn)。國(guó)內(nèi)外學(xué)者對(duì)準(zhǔn)雙曲面齒輪的齒面設(shè)計(jì)、加工方法等進(jìn)行了大量研究：局部綜合法[1]、高階傳動(dòng)誤差齒面[2]、主動(dòng)設(shè)計(jì)方法[3]、全局綜合法[4]、刀傾全展成切齒法[5]及雙螺旋切齒法[6]等，主要集中于修正搖臺(tái)型機(jī)床運(yùn)動(dòng)參數(shù)的拋物線傳動(dòng)誤差齒面，盡管這種局部共軛齒面可有效避免齒面邊緣應(yīng)力集中現(xiàn)象，但造成了齒輪副失配量過(guò)大，導(dǎo)致強(qiáng)度降低及承載變形過(guò)大，因此不能從根本上改善齒輪副動(dòng)態(tài)嚙合特性。

為了更為直觀控制齒面失配量，一種相對(duì)于共軛齒面的修形即齒面ease-off修形技術(shù)已成為螺旋錐齒輪齒面設(shè)計(jì)與加工的研究熱點(diǎn)，其較傳統(tǒng)的修形方法不僅直觀而且避免了復(fù)雜的齒面曲率計(jì)算。文獻(xiàn)[7-8]結(jié)合齒面承載接觸分析(loaded tooth contact analysis, LTCA)方法進(jìn)行最優(yōu)ease-off修形準(zhǔn)雙曲面齒輪設(shè)計(jì)，其關(guān)鍵技術(shù)不詳。文獻(xiàn)[9-10]結(jié)合齒面接觸分析(tooth contact analysis,TCA)方法，給定傳動(dòng)誤差和接觸區(qū)域大小設(shè)計(jì)弧齒錐齒輪ease-off曲面，再通過(guò)齒面離散，反求機(jī)床加工參數(shù)。文獻(xiàn)[11]建立螺旋錐齒輪副共軛差曲面修形量與相對(duì)曲率、共軛接觸線以及接觸跡線之間的聯(lián)系，設(shè)計(jì)ease-off曲面。文獻(xiàn)[12]構(gòu)造弧齒錐齒輪ease-off差齒面的密切曲面，通過(guò)二階密切曲面拓?fù)洹⒔佑|區(qū)可控參數(shù)綜合確定小輪齒面的接觸參數(shù)，進(jìn)而通過(guò)數(shù)值方法求解小輪的加工參數(shù)。……